تتمثل وظيفة نظام التبريد في الحفاظ على المحرك ضمن نطاق درجة الحرارة المناسبة في ظل جميع ظروف التشغيل. لا يمنع نظام التبريد ارتفاع درجة حرارة المحرك فحسب ، بل يمنع أيضًا المحرك من البرودة الشديدة في الشتاء. بعد بدء تشغيل المحرك على البارد ، يجب أن يضمن نظام التبريد أيضًا أن المحرك يسخن بسرعة ويصل إلى درجة حرارة التشغيل العادية في أسرع وقت ممكن.
مخاطر ارتفاع درجة حرارة المحرك
(1) تقليل كفاءة التضخم وتقليل قوة المحرك ؛
(2) يزداد ميل الاحتراق ، مما يتسبب في تلف مبكر للأجزاء بسبب أحمال التأثير الإضافية ؛
(3) تم تدمير الخلوص الطبيعي للأجزاء المتحركة ، وتم حظر الحركة ، واشتداد الاهتراء ، وحتى تلفها ؛
(4) تدهور حالة التزييت ، مما يزيد من الاحتكاك وتآكل الأجزاء ؛
(5) يتم تقليل الخواص الميكانيكية للأجزاء مما يؤدي إلى حدوث تشوه أو تلف.
صورة
مخاطر التبريد الزائد للمحرك
(1) درجة حرارة الغاز المختلط (أو الهواء) الذي يدخل الأسطوانة منخفضة للغاية ، ونوعية الغاز المختلط القابل للاحتراق رديئة ، مما يجعل الاشتعال صعبًا أو بطيئ الاحتراق ، مما يؤدي إلى انخفاض قوة المحرك وزيادة في استهلاك الوقود؛
(2) من السهل تكثيف بخار الماء في منتج الاحتراق في الماء وتشكيل الأحماض مع الغاز الحمضي ، مما يؤدي إلى تفاقم تأثير التآكل على الجسم والأجزاء ؛
(3) يغسل الوقود غير المتبخر ويخفف طبقة الزيت على سطح الأجزاء (جدار الأسطوانة ، المكبس ، حلقة المكبس ، إلخ) ، مما يزيد من تآكل الأجزاء.
صورة
كيف يتم تبريد المحرك
اعتمادًا على وسيط التبريد ، هناك طريقتان لتبريد المحرك: تبريد بالهواء ومبرد بالماء.
يتم الآن تبريد معظم المحركات بالماء ، ويتم استخدام تبريد الهواء فقط في بعض المركبات الخاصة ، وبعض آلات البناء والدراجات النارية. لذلك سأتحدث اليوم فقط عن نظام تبريد الماء.
نظام تبريد الماء لمحرك السيارة هو نظام تبريد بالمياه بالتدوير القسري ، أي أن مضخة الماء تستخدم لزيادة ضغط سائل التبريد ، ويتم إجبار المبرد على الدوران في المحرك. تشمل هذه الأنظمة مضخات المياه ، المشعات ، مراوح التبريد ، منظمات الحرارة ، دلاء التعويض ، سترات الماء في كتلة المحرك ورؤوس الأسطوانات ، وغيرها من الإضافات.
كيف يعمل نظام تبريد المحرك
صورة
يستخدم نظام تبريد الماء المتداول مضخة مياه لضغط المبرد في النظام لجعله يتدفق في سترة الماء ، ويمتص ماء التبريد الحرارة من جدار الأسطوانة ، وترتفع درجة الحرارة ، ويتدفق الماء الساخن لأعلى في رأس الأسطوانة ، و ثم يتدفق من رأس الأسطوانة إلى المبرد. نظرًا للشفط القوي للمروحة ، يتدفق الهواء عبر المبرد من الأمام إلى الخلف بسرعة عالية ، مما يؤدي باستمرار إلى التخلص من حرارة الماء المتدفق عبر المبرد.
يتم إعادة ضخ الماء المبرد من أسفل المبرد إلى سترة الماء بواسطة مضخة الماء. يدور الماء بشكل مستمر في نظام التبريد. من أجل التحكم في درجة حرارة مياه التبريد ، فإن نظام التبريد مجهز بأجهزة تعديل كثافة التبريد ، مثل المصاريع ، والثرموستات وقوابض المروحة.
تقليل الحرارة
صورة
المبرد هو ما نطلق عليه غالبًا خزان المياه ، والذي ينقسم إلى نوعين: نوع التدفق العمودي ونوع التدفق المتقاطع. تحتوي معظم السيارات الجديدة على مشعات ذات تدفق متقاطع ، مما يسمح بمظهر جانبي منخفض لغطاء المحرك ، مما يساعد على تحسين الديناميكا الهوائية في المقدمة.
يتم تثبيت غطاء الرادياتير على مدخل الماء ، ويوجد عليه صمام بخار هواء ، بحيث يكون ضغط نظام التبريد أعلى من الضغط الجوي ، وتزداد نقطة غليان ماء التبريد.
يتم فتح صمام البخار بشكل عام عندما يصل الضغط داخل المبرد إلى 126kPa ~ 137kPa ، ويتم تفريغ جزء من بخار الماء في الغلاف الجوي من خلال أنبوب التهوية لتجنب تلف المبرد.
عندما ينخفض ضغط الهواء في المبرد إلى 99kPa ~ 87kPa ، ينفتح صمام الهواء ويتواصل المبرد مع الغلاف الجوي لمنع تلف قلب الرادياتير من الغلاف الجوي.
خزان التوسع
صورة
تصنع خزانات التمدد في الغالب من مواد شفافة (مثل البلاستيك). يتم توصيل الجزء العلوي من خزان التمدد بأنبوب تعبئة المياه لخزان المياه بخرطوم أرق ، والجزء السفلي متصل بجانب مدخل الماء لمضخة المياه من خلال أنبوب ماء ، وعادة ما يكون أعلى قليلاً من المبرد.
قم بتحويل نظام التبريد إلى نظام مغلق دائم ، وتجنب دخول الهواء ، وفصل الماء والبخار في نظام التبريد ، وحافظ على استقرار الضغط في النظام ، وقم بزيادة قدرة ضخ المياه لمضخة المياه.
سائل التبريد التكميلي: يوجد خطان منقوشان على خزان التمدد ، يجب إضافة المبرد إلى الخط المحفور العلوي (FULL) ، وعندما ينخفض مستوى السائل إلى الخط المحفور السفلي (LOW) ، يجب إعادة ملئه في الوقت المناسب.
مضخة مياه
صورة
وظيفة مضخة الماء هي الضغط على المبرد لضمان تداوله في نظام التبريد. تستخدم مضخات المياه بالطرد المركزي على نطاق واسع في محركات السيارات الآن.
معجب
صورة
تتمثل وظيفة المروحة في امتصاص الهواء لتمر عبر المبرد عندما تدور المروحة ، وذلك لتعزيز قدرة تبديد الحرارة للرادياتير وتسريع سرعة تبريد المبرد. .
يستخدم نظام التبريد المائي للعديد من محركات السيارات مراوح كهربائية ، وبالتالي فإن سرعة المروحة لا علاقة لها بسرعة المحرك. في بعض الأنظمة التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا ، يتم التحكم في المراوح الكهربائية بواسطة جهاز كمبيوتر. عند توقف المحرك ، ستستمر المروحة الكهربائية في الدوران لفترة من الوقت بسبب ارتفاع درجة حرارة الماء من أجل تبديد حرارة المحرك بشكل أفضل.
كما ذكرنا سابقًا ، لضمان عمل المحرك في درجة الحرارة المثلى دون ارتفاع درجة الحرارة أو البرودة الزائدة ، من الضروري ضبط كثافة تبريد المحرك تلقائيًا وفقًا للتغيرات في ظروف التشغيل.
طرق ضبط كثافة التبريد: أحدها هو تغيير تدفق الهواء وسرعة التدفق عبر المبرد ؛ والآخر هو تغيير مسار التدفق والتدوير لسائل التبريد.
منظم الحراره
صورة
تتمثل وظيفة منظم الحرارة في تغيير معدل التدفق ومسار دوران سائل التبريد تلقائيًا وفقًا لحمل المحرك ودرجة حرارة الماء ، وذلك لضمان عمل المحرك في درجة حرارة مناسبة وتقليل استهلاك الوقود وتآكل الأجزاء.
دوران كبير لنظام تبريد الماء
صورة
يمر ماء التبريد من خلال مضخة الماء - سترة الماء - منظم الحرارة - المبرد ، ثم يتم ضغطه في سترة الماء بواسطة مضخة الماء. مسار تدفق المياه طويل وكثافة تبديد الحرارة عالية ، وهو ما يسمى الدورة الكبيرة لنظام تبريد الماء.
دوران صغير لنظام تبريد الماء
صورة
يمر ماء التبريد عبر مضخة الماء - سترة الماء - منظم الحرارة ولا يمر عبر المبرد ، ولكن يتم ضغطه مباشرة في سترة الماء بواسطة مضخة الماء. مسار تدفق المياه قصير وكثافة تبديد الحرارة صغيرة ، وهو ما يسمى بالدوران الصغير لنظام تبريد الماء.
